CN212404162U - 滑轮轮槽表面淬火感应装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种滑轮轮槽表面淬火感应装置，由铜材料制备而成，它包括基座和感应导体，感应导体采用两根铜管制备而成，形成双圈结构，在感应导体的两侧分别设置前喷液头和后喷液头，感应导体、前喷液头和后喷液头的冷却液管道各自独立设置；后喷液头自始至终均对滑轮轮槽足量喷射冷却水，前喷射器在终点加热区对感应导体喷射足量的冷却水，感应导体自冷液及时对感应导体进行降温，使得终点加热区的能够快速降温，减少了软带的宽度，形成的马氏体更加细密，淬硬层深度更加均匀，滑轮轮槽表面淬火后硬度明显提升，提高了滑轮轮槽表面淬火的质量。感应头下方设置绝缘支撑板和支撑螺栓，提高了感应导体的刚性，延长了感应导体的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及金属表面处理技术领域，具体的说是一种滑轮轮槽表面淬火感应装置，用于石油钻采、起重设备等钢（铁）制滑轮轮槽的表面感应淬火。
背景技术
石油钻采、起重设备等使用的钢铁制滑轮长期经受缆绳的滑动摩擦、面接触，要求滑轮轮槽表面在淬火热处理时软带越小越好。滑轮轮槽表面淬火与常规的滚道、轨道和导轨表面淬火有较大的区别，由于其淬火路径为圆周，因此通常采用轮槽仿形感应器进行连续扫描表面进行淬火时不可避免的产生淬火对接区，淬火对接区为仿形感应器的终止加热区，由于感应器停止加热且喷冷不及时，造成槽轮表面淬火温度低，不能形成马氏体，淬火质量差，产生软带，影响滑轮使用寿命。
传统滑轮轮槽表面感应淬火装置中感应导体为仿形单圈结构，喷液孔直接开在感应导体上，感应导体既作为磁场产生源和加热装置，又作为滑轮轮槽喷冷的喷液头，受制于感应导体的形状和大小限制，淬火过程中经常出现冷却液喷液量不足、可调节范围小且淬火液温度较高，导致滑轮轮槽表面淬火硬度偏低、金相组织中马氏体含量低。传统结构的滑轮轮槽表面感应淬火装置加热区窄且轮槽加热均匀性差，感应加热过程中由于加热效率低必须施加较高的电能，从而导致滑轮轮槽表面感应淬火耗能高，滑轮旋转速度慢加工效率低，滑轮制造成本高。其感应导体刚性差，易变形，感应器使用寿命短。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种滑轮轮槽表面淬火感应装置，以解决使用传统滑轮轮槽表面淬火感应装置对滑轮轮槽表面进行淬火处理候硬度偏低、金相组织中马氏体含量低，对接位置软带宽（＞10mm），影响滑轮使用寿命，感应器刚性差，易变形，维修难度大，使用寿命短，费时耗能的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：
一种滑轮轮槽表面淬火感应装置，本感应装置由铜材料制备而成，它包括基座和感应导体，基座包括两块通过螺栓连接在一起的对称的L型连接件，L型连接件的侧壁构成基座的竖板，沿着所述基座的竖板两侧分别对称安装有中空的基座铜管，基座铜管的底部与基座的底板密封连接；基座的竖板两侧分别焊接有与竖板相垂直的翼板；所述感应导体包括两根并列排布的中空的竖直感应铜管，两根竖直感应铜管的顶部均被折弯成圆弧状形成感应头，两个感应头的前端与中空的连接铜管相焊接并连通，两根竖直感应铜管的下部侧壁分别与两根基座铜管的上部侧壁相焊接并连通，竖直感应铜管的底端封闭；感应导体的两侧设置有中空的前喷液头和后喷液头，前喷液头靠近感应导体的侧壁上开设有喷液孔，前喷液头的底部与前喷液管的顶端相焊接并连通，前喷液管为L型，其底端封闭并通过螺栓安装在前喷液头下方的翼板上，前喷液管下部安装有进液口快接接头；后喷液头与滑轮轮槽表面相邻近的侧壁上开设有喷液孔，后喷液头的底部与后喷液管的顶端相焊接连通，后喷液管为L型，其底端封闭并通过螺栓安装在后喷液头下方的翼板上，后喷液管的下部安装有进液口快接接头。
优选的，所述感应导体的两个感应头两侧分别安装有导磁体，相邻的两块导磁体之间粘结固定有绝缘隔板。
优选的，所述感应导体的感应头下方设置有水平的绝缘支撑板，绝缘支撑板的后侧壁夹持固定在竖直感应铜管的侧壁小耳板上，绝缘支撑板上设置有数个支撑螺栓，支撑螺栓的顶部与连接铜管的底部相连接。
优选的，所述的其中一根基座铜管的下部安装有冷却液进液快接接头，另一根基座铜管的下部安装有冷却液出液快接接头。
优选的，所述前喷液管的下部安装有两个进液口快接接头。
优选的，所述前喷液管的底端与翼板的螺栓连接孔为长圆孔。
优选的，所述后喷液管的下部安装有两个进液口快接接头。
优选的，所述后喷液管的底端与翼板的螺栓连接孔为长圆孔。
优选的，所述基座的两块L型连接件连接处设置有尼龙绝缘板，基座的底板上开设有与机床相连接的螺栓安装孔。
本实用新型的使用过程为：
在本实用新型使用前，先将基座安装在机床上；再将前喷液管下部的进液口快接接头、后喷液管下的进液口快接接头分别与冷水管相连接，将基座铜管下部的进液口快接接头与感应导体自冷液的进液管道相连接，基座铜管下部的出液口快接接头与感应导体自冷液的出液管相连接。
将感应导体、前喷液头和后喷液头的端部伸入到待淬火滑轮轮槽中，保持端部与滑轮轮槽间隙均匀。接通机床电源对本实用新型的施加电能；打开与后喷液管相连通的冷却水管阀门，后喷液头开始足量喷射冷却水，转动滑轮，滑轮轮槽相对于本实用新型缓慢的进行移动，本实用新型对滑轮轮槽连续扫描表面淬火，感应导体通电后电流产生磁场，对滑轮轮槽的表面进行加热，加快滑轮轮槽表面金属形成马氏体。
当滑轮转动一周后，连续扫描淬火至对接位置，断开电源，对终点加热区停止加热，打开与前喷液管相连通的冷却水管阀门，前喷液头对感应导体直接喷冷却水，同时打开与基座铜管相连通的感应导体自冷液进水阀，感应导体自冷液到达感应导体的端部，对感应导体进行自冷，感应导体的温度迅速降低，滑轮轮槽的终点加热区及时得到冷却，减少了软带的宽度。自冷液从自冷液出液管流出，收集冷却后可重复使用。
本实用新型的有益效果为：
（1）本实用新型中感应导体采用两根铜管制备而成，形成双圈结构，在感应导体的两侧分别设置前喷液头和后喷液头，感应导体、前喷液头和后喷液头的冷却液管道各自独立设置，相互不干扰；后喷液头自始至终均对滑轮轮槽足量喷射冷却水，前喷射器在终点加热区对感应导体喷射足量的冷却水，感应导体自冷液及时对感应导体进行降温，使得终点加热区的能够快速降温，减少了软带的宽度，形成的马氏体更加细密，淬硬层深度更加均匀，滑轮轮槽表面淬火后硬度明显提升，提高了滑轮轮槽表面淬火的质量，提高了工作效率，减少了工作能耗；
（2）本实用新型中感应导体中感应头的两侧加装矽钢片作为导磁体，增强了感应导体的磁场强度，提高了滑轮轮槽表面金属的加热速度，促进马氏体的行程，提高了淬火质量；
（3）本实用新型在感应导体的感应头下方设置绝缘支撑板和支撑螺栓，提高了感应导体的刚性，延长了感应导体的使用寿命；
（4）本实用新型将竖直感应铜管的下侧壁与基座铜管的上侧壁进行焊接并连通，可以保证感应器自冷液的输液管道的畅通，保证自冷液足量供应给感应导体端部，使感应导体端部和终点加热区的快速降温，以提高工作效率和淬火质量，降低了工作能耗；
（5）本实用新型在前喷液管和后喷液管的下部安装两个快接接头，可以在短时间内提供足量的冷却水，使滑轮轮槽表面快速冷却，提高了产品的淬火质量；
（6）本实用新型中前喷液管、后喷液管与翼板的连接孔为长圆孔，可以根据不同的工况调整前喷液头和后喷液头的位置；
（7）本实用新型将感应导体、喷液头和管道等零部件模块化设置，便于维修更换，降低检修成本。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图中：1、后喷液头，2、感应导体，3、绝缘隔板，4、前喷液头，5、连接铜管，6、支撑螺栓，7、绝缘支撑板，8、竖直感应铜管，9、前喷液管，10、进液口快接接头，11、翼板，12、基座铜管，13、冷却液进液快接接头，14、基座，15、尼龙绝缘板，16、冷却液出液快接接头，17、后喷液管，18、导磁体。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示的一种滑轮轮槽表面淬火感应装置，本感应装置由铜材料制备而成，它包括基座14和感应导体2，基座14包括两块通过螺栓连接在一起的对称的L型连接件，L型连接件的侧壁构成基座的竖板，沿着基座14的竖板两侧分别对称安装有中空的基座铜管12，基座铜管12的底部与基座14的底板密封连接；基座14的竖板两侧分别焊接有与竖板相垂直的翼板11；感应导体2包括两根并列排布的中空的竖直感应铜管8，两根竖直感应铜管8的顶部均被折弯成圆弧状形成感应头，两个感应头的前端与中空的连接铜管5相焊接并连通，两根竖直感应铜管8的下部侧壁分别与两根基座铜管12的上部侧壁相焊接并连通，竖直感应铜管8的底端封闭；感应导体2的两侧设置有中空的前喷液头4和后喷液头1，前喷液头4靠近感应导体2的侧壁上开设有喷液孔，前喷液头4的底部与前喷液管9的顶端相焊接并连通，前喷液管9为L型，其底端封闭并通过螺栓安装在前喷液头4下方的翼板11上，前喷液管9下部安装有进液口快接接头10；后喷液头1与滑轮轮槽表面相邻近的侧壁上开设有喷液孔，后喷液头1的底部与后喷液管17的顶端相焊接连通，后喷液管17为L型，其底端封闭并通过螺栓安装在后喷液头下方的翼板11上，后喷液管17的下部安装有进液口快接接头10。
感应导体2的两个感应头两侧分别安装有导磁体18，相邻的两块导磁体18之间粘结固定有绝缘隔板3。
感应导体2的感应头下方设置有水平的绝缘支撑板7，绝缘支撑板7的后侧壁夹持固定在竖直感应铜管8的侧壁小耳板上，绝缘支撑板7上设置有数个支撑螺栓6，支撑螺栓6的顶部与连接铜管5的底部相连接。
其中一根基座铜管12的下部安装有冷却液进液快接接头13，另一根基座铜管12的下部安装有冷却液出液快接接头16。
前喷液管9的下部安装有两个进液口快接接头10。前喷液管9的底端与翼板11的螺栓连接孔为长圆孔。
后喷液管17的下部安装有两个进液口快接接头10。后喷液管17的底端与翼板11的螺栓连接孔为长圆孔。
基座14的两块L型连接件连接处设置有尼龙绝缘板15，基座14的底板上开设有与机床相连接的螺栓安装孔。
本实用新型的使用过程为：
在本实用新型使用前，先将基座14安装在机床上；再将前喷液管9下部的进液口快接接头10、后喷液管17下的进液口快接接头10分别与冷水管相连接，将基座铜管12下部的进液口快接接头13与感应导体自冷液的进液管道相连接，基座铜管12下部的出液口快接接头16与感应导体自冷液的出液管相连接。
将感应导体2、前喷液头4和后喷液头1的端部伸入到待淬火滑轮轮槽中，保持端部与滑轮轮槽间隙均匀。接通机床电源对本实用新型的施加电能；打开与后喷液管17相连通的冷却水管阀门，后喷液头1开始足量喷射冷却水，转动滑轮，滑轮轮槽相对于本实用新型缓慢的进行移动，本实用新型对滑轮轮槽连续扫描表面淬火，感应导体2通电后电流产生磁场，对滑轮轮槽的表面进行加热，加快滑轮轮槽表面金属形成马氏体。
当滑轮转动一周后，连续扫描淬火至对接位置，断开电源，对终点加热区停止加热，打开与前喷液管9相连通的冷却水管阀门，前喷液头4对感应导体2直接喷冷却水，同时打开与基座铜管12相连通的感应导体自冷液进水阀，感应导体自冷液到达感应导体2的端部，对感应导体2进行自冷，感应导体2的温度迅速降低，滑轮轮槽的终点加热区及时得到冷却，减少了软带的宽度。自冷液从自冷液出液管流出，收集冷却后可重复使用。
本实用新型中感应导体采用两根铜管制备而成，形成双圈结构，在感应导体的两侧分别设置前喷液头和后喷液头，感应导体、前喷液头和后喷液头的冷却液管道各自独立设置，相互不干扰；后喷液头自始至终均对滑轮轮槽足量喷射冷却水，前喷射器在终点加热区对感应导体喷射足量的冷却水，感应导体自冷液及时对感应导体进行降温，使得终点加热区的能够快速降温，减少了软带的宽度，形成的马氏体更加细密，淬硬层深度更加均匀，滑轮轮槽表面淬火后硬度明显提升，提高了滑轮轮槽表面淬火的质量，提高了工作效率。
利用本实用新型对材质为45号钢，轮槽半径为R20.19-R20.96mm的钢丝绳起重滑轮轮槽表面感应淬火。淬火后的滑轮轮槽硬度明显提升，由原来的HRC53-55提升到HRC58-61，金相组织中马氏体更加细密且含量增加，淬硬层深度更加均匀，最大深度差为0.6mm，淬硬层深度均分布在3.5-4.1mm之间。对比传统滑轮轮槽表面淬火感应装置，同等条件下，同型滑轮表面感应淬火耗能由117.7kw降低到84.9kw，节约电能消耗35.87kw，节约比例30.5%。滑轮表面感应淬火时感应淬火装置与滑轮轮槽相对移动速度由2.4mm/s提升到3.9mm/s，加工效率提升比例约62.5%，软带检测结果2mm。
Claims (9)
1.一种滑轮轮槽表面淬火感应装置，本感应装置由铜材料制备而成，它包括基座（14）和感应导体（2），基座（14）包括两块通过螺栓连接在一起的对称的L型连接件，L型连接件的侧壁构成基座的竖板，其特征在于：沿着所述基座（14）的竖板两侧分别对称安装有中空的基座铜管（12），基座铜管（12）的底部与基座（14）的底板密封连接；基座（14）的竖板两侧分别焊接有与竖板相垂直的翼板（11）；所述感应导体（2）包括两根并列排布的中空的竖直感应铜管（8），两根竖直感应铜管（8）的顶部均被折弯成圆弧状形成感应头，两个感应头的前端与中空的连接铜管（5）相焊接并连通，两根竖直感应铜管（8）的下部侧壁分别与两根基座铜管（12）的上部侧壁相焊接并连通，竖直感应铜管（8）的底端封闭；感应导体（2）的两侧设置有中空的前喷液头（4）和后喷液头（1），前喷液头（4）靠近感应导体（2）的侧壁上开设有喷液孔，前喷液头（4）的底部与前喷液管（9）的顶端相焊接并连通，前喷液管（9）为L型，其底端封闭并通过螺栓安装在前喷液头（4）下方的翼板（11）上，前喷液管（9）下部安装有进液口快接接头（10）；后喷液头（1）与滑轮轮槽表面相邻近的侧壁上开设有喷液孔，后喷液头（1）的底部与后喷液管（17）的顶端相焊接连通，后喷液管（17）为L型，其底端封闭并通过螺栓安装在后喷液头下方的翼板（11）上，后喷液管（17）的下部安装有进液口快接接头（10）。
2.根据权利要求1所述的滑轮轮槽表面淬火感应装置，其特征在于：所述感应导体（2）的两个感应头两侧分别安装有导磁体（18），相邻的两块导磁体（18）之间粘结固定有绝缘隔板（3）。
3.根据权利要求1或2所述的滑轮轮槽表面淬火感应装置，其特征在于：所述感应导体（2）的感应头下方设置有水平的绝缘支撑板（7），绝缘支撑板（7）的后侧壁夹持固定在竖直感应铜管（8）的侧壁小耳板上，绝缘支撑板（7）上设置有数个支撑螺栓（6），支撑螺栓（6）的顶部与连接铜管（5）的底部相连接。
4.根据权利要求3所述的滑轮轮槽表面淬火感应装置，其特征在于：所述的其中一根基座铜管（12）的下部安装有冷却液进液快接接头（13），另一根基座铜管（12）的下部安装有冷却液出液快接接头（16）。
5.根据权利要求4所述的滑轮轮槽表面淬火感应装置，其特征在于：所述前喷液管（9）的下部安装有两个进液口快接接头（10）。
6.根据权利要求5所述的滑轮轮槽表面淬火感应装置，其特征在于：所述前喷液管（9）的底端与翼板（11）的螺栓连接孔为长圆孔。
7.根据权利要求6所述的滑轮轮槽表面淬火感应装置，其特征在于：所述后喷液管（17）的下部安装有两个进液口快接接头（10）。
8.根据权利要求7所述的滑轮轮槽表面淬火感应装置，其特征在于：所述后喷液管（17）的底端与翼板（11）的螺栓连接孔为长圆孔。
9.根据权利要求8所述的滑轮轮槽表面淬火感应装置，其特征在于：所述基座（14）的两块L型连接件连接处设置有尼龙绝缘板（15），基座（14）的底板上开设有与机床相连接的螺栓安装孔。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20210126 Effective date of abandoning: 20240315 |
|
| AV01 | Patent right actively abandoned |
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